ফ্যারাডে কেজ ইন পাউডার লেপ অ্যাপ্লিকেশন

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চলাকালীন স্প্রে বন্দুক এবং অংশের মধ্যে স্থানটিতে কী ঘটে তা দেখা শুরু করা যাক পাউডার বা কোন চূর্ণ দ্বারা তৈরি আবরণ আবেদন পদ্ধতি. চিত্র 1-এ, বন্দুকের চার্জিং ইলেক্ট্রোডের ডগায় প্রয়োগ করা উচ্চ সম্ভাব্য ভোল্টেজ বন্দুক এবং স্থল অংশের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (লাল রেখা দ্বারা দেখানো) তৈরি করে। এটি করোনা স্রাবের বিকাশ ঘটায়। করোনা স্রাব দ্বারা উত্পন্ন প্রচুর পরিমাণে বিনামূল্যে আয়ন বন্দুক এবং অংশের মধ্যে স্থান পূরণ করে। কিছু আয়ন পাউডার কণা দ্বারা বন্দী হয়, যার ফলে কণাগুলি চার্জ হয়। যাইহোক, একাধিক আয়ন মুক্ত থাকে এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইন বরাবর গ্রাউন্ডেড ধাতব অংশে ভ্রমণ করে, বায়ু প্রবাহ দ্বারা চালিত পাউডার কণার সাথে মিশে যায়।

আগেই বলা হয়েছে, স্প্রে করা বন্দুক এবং অংশের মধ্যে শূন্যস্থানে তৈরি চার্জযুক্ত পাউডার কণা এবং মুক্ত আয়নের মেঘের কিছু ক্রমবর্ধমান সম্ভাবনা রয়েছে যাকে স্পেস চার্জ বলা হয়। অনেকটা বজ্রপাতের মেঘের মতোই নিজের এবং পৃথিবীর মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে (যা শেষ পর্যন্ত বজ্রপাতের বিকাশ ঘটায়), চার্জযুক্ত পাউডার কণা এবং মুক্ত আয়নগুলির একটি মেঘ নিজের এবং একটি স্থল অংশের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। অতএব, একটি প্রচলিত করোনা-চার্জিং সিস্টেমে, অংশের পৃষ্ঠের কাছাকাছি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বন্দুকের চার্জিং ইলেক্ট্রোড এবং স্পেস চার্জ দ্বারা তৈরি ক্ষেত্রগুলির সমন্বয়ে গঠিত। এই দুটি ক্ষেত্রের সংমিশ্রণ গ্রাউন্ডেড সাবস্ট্রেটে পাউডার জমার সুবিধা দেয়, যার ফলে উচ্চ স্থানান্তর দক্ষতা হয়। প্রচলিত করোনা-চার্জিং সিস্টেমের দ্বারা সৃষ্ট শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ইতিবাচক প্রভাব উচ্চ পরিবাহক গতিতে বড়, সমতল পৃষ্ঠের সাথে অংশগুলিকে আবরণ করার সময় সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়। দুর্ভাগ্যবশত, করোনা-চার্জিং সিস্টেমের শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র কিছু অ্যাপ্লিকেশনে নেতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, গভীর অবকাশ এবং চ্যানেলগুলির সাথে অংশগুলিকে আবরণ করার সময়, একজন ফ্যারাডে খাঁচা প্রভাবের সম্মুখীন হয় (চিত্র 2 দেখুন)। যখন একটি অংশের পৃষ্ঠে একটি অবকাশ বা একটি চ্যানেল থাকে, তখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি মাটিতে সর্বনিম্ন প্রতিরোধ ক্ষমতার পথ অনুসরণ করবে ( যেমন একটি অবকাশের প্রান্ত)। অতএব, বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (বন্দুক এবং স্পেস চার্জ উভয় থেকে) একটি চ্যানেলের প্রান্তে কেন্দ্রীভূত হওয়ার সাথে, এই অঞ্চলগুলিতে পাউডার জমা ব্যাপকভাবে উন্নত হবে এবং পাউডার আবরণ স্তরটি খুব দ্রুত তৈরি হবে।

দুর্ভাগ্যবশত, দুটি নেতিবাচক প্রভাব এই প্রক্রিয়ার সাথে থাকবে। প্রথমত, কম কণার অবকাশের ভিতরে যাওয়ার সুযোগ থাকে কারণ পাউডার কণাগুলি ফ্যারাডে খাঁচার প্রান্তের দিকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা দৃঢ়ভাবে "ধাক্কা" হয়। দ্বিতীয়ত, করোনা স্রাব দ্বারা উত্পন্ন মুক্ত আয়নগুলি প্রান্তের দিকে ক্ষেত্ররেখা অনুসরণ করবে, অতিরিক্ত চার্জ দিয়ে বিদ্যমান আবরণকে দ্রুত পরিপূর্ণ করবে এবং ব্যাক আয়নাইজেশনের খুব দ্রুত বিকাশের দিকে পরিচালিত করবে৷ এটি আগে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে পাউডার কণাগুলি বায়ুগতি এবং মাধ্যাকর্ষণকে অতিক্রম করতে পারে৷ বাহিনী এবং সাবস্ট্রেটে জমা করা, প্রক্রিয়াটিতে সহায়তা করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকতে হবে। চিত্র 2-এ, এটা স্পষ্ট যে বন্দুকের ইলেক্ট্রোড দ্বারা সৃষ্ট ক্ষেত্র বা বন্দুক এবং অংশের মধ্যে স্থান চার্জের ক্ষেত্রটি ফ্যারাডে খাঁচার ভিতরে প্রবেশ করে না। অতএব, অবকাশযুক্ত অঞ্চলগুলির ভিতরের আবরণে সহায়তার একমাত্র উত্স হল অবকাশের ভিতরে বায়ু প্রবাহ দ্বারা সরবরাহিত পাউডার কণাগুলির স্পেস চার্জ দ্বারা সৃষ্ট ক্ষেত্র (চিত্র 3 দেখুন)। যদি একটি চ্যানেল বা অবকাশ সংকীর্ণ হয় তবে দ্রুত আয়নকরণ হয়। এর প্রান্তে বিকাশ ঘটলে ইতিবাচক আয়ন তৈরি হবে যা ফ্যারাডে খাঁচার প্রান্তের মধ্যে দিয়ে যাওয়ার চেষ্টা করে চ্যানেলের ভিতরে জমা করার জন্য পাউডার কণার চার্জ কমিয়ে দেবে। একবার এটি ঘটে, এমনকি যদি আমরা চ্যানেলে পাউডার স্প্রে করা চালিয়ে যাই, তাহলে ক্রমবর্ধমান স্থান চার্জ বায়ু প্রবাহের মাধ্যমে চ্যানেলের ভিতরে সরবরাহ করা পাউডার কণাগুলি বায়ু অশান্তি কাটিয়ে উঠতে এবং পাউডার জমা করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী বৈদ্যুতিক শক্তি তৈরি করতে যথেষ্ট হবে না।

অতএব, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কনফিগারেশন এবং ফ্যারাডে খাঁচা অঞ্চলের প্রান্তে এর ঘনত্বই একমাত্র সমস্যা নয় যখন প্রলেপযুক্ত অঞ্চলগুলি। যদি এটি হয় তবে পর্যাপ্ত দৈর্ঘ্যের জন্য একটি অবকাশ স্প্রে করা প্রয়োজন। আমরা আশা করব যে প্রান্তগুলি একবার পাউডারের একটি পুরু স্তর দিয়ে প্রলিপ্ত হয়ে গেলে, অন্যান্য কণাগুলি সেখানে জমা করতে অক্ষম হবে, পাউডারের জন্য একমাত্র যৌক্তিক জায়গাটি অবকাশের অভ্যন্তরে থাকা। দুর্ভাগ্যবশত, আংশিকভাবে, আয়নকরণের পিছনের কারণে এটি ঘটে না। ফ্যারাডে খাঁচা অঞ্চলের অনেক উদাহরণ রয়েছে যেগুলি যতক্ষণ পাউডার স্প্রে করা হোক না কেন প্রলেপ দেওয়া যায় না৷ কিছু ক্ষেত্রে, অবকাশের জ্যামিতি এবং বায়ু অশান্তিজনিত সমস্যার কারণে এটি ঘটে, তবে প্রায়শই এটি ব্যাক আয়নাইজেশনের কারণে হয়৷